Минеральные воды

ВВЕДЕНИЕ

Вода – один из важнейших  факторов внешней среды, самое распространенное вещество на нашей планете; водой  покрыто ¾ ее поверхности. Почва  и все породы, слагающие земную кору, также содержат воду.

Нашу планету можно  назвать водной или гидропланетой. Общий баланс воды в земной коре складывается из вод Мирового океана, ледников, озер и рек, вод атмосферы и литосферы (подземной гидросферы). Все это составляет около 1,8 млрд. км³ воды. Значительное количество соленые и минерализованные воды разных составов. Для глубинных зон земной коры характерны минеральные воды, т.е. воды, обладающие минерализацией свыше 1 г/л и содержащие в себе ряд химических компонентов.

Наряду с обычными пресными водами, которые повсеместно  используются как питьевые, хозяйственные, технические, в природе существуют такие разнообразные по своим свойствам природные воды, которые не всегда могут, или совсем не могут быть использованы для указанных целей. Такие воды называют минеральными, а все другие воды на Земле – неминеральными.

Восточные народы благоговейно относятся к воде, считая ее одним из основных элементов мироздания. Тамошние мудрецы уверены, что вода из целебных источников расслабляет, успокаивает, снимает раздражение, жар и агрессию. История употребления минеральных вод насчитывает многие сотни лет.

Именно минеральным  водам посвящена моя курсовая работа.

Минеральная вода является своего рода природным лекарством, созданным самой природой. Оздоравливающее  действие минеральной воды на организм человека, ее лечебные свойства известны с глубокой древности. На базе месторождений минеральных вод построены курорты, санатории, здравницы, заводы по разливу минеральных вод. Наконец, минеральные воды пригодны для извлечения из них полезных компонентов и добычи солей. Все это говорит о важности, значимости и актуальности темы моей курсовой работы.

Целью моей работы является освещение основных вопросов о минеральных  водах.

Исходя из цели моей курсовой работы были поставлены следующие задачи:

1. Проклассифицировать минеральные воды.
2. Изучить особенности газового и температурного режима, химического состава минеральных вод.
3. Рассмотреть условия образования, закономерности залегания и распространения, а также использование и действие на организм человека минеральных вод.

ГЛАВА I  ПОНЯТИЕ О МИНЕРАЛЬНЫХ ВОДАХ

Минеральные воды – это  подземные (реже поверхностные) воды, характеризующиеся  повышенным содержанием биологически активных минеральных (реже органических)  компонентов и обладающие специфическими физико-химическими свойствами, на чем основано их действие на организм человека и лечебное применение.

Минеральные воды содержат те же вещества, которые присутствуют в человеческом организме, и их лечебное действие заключается в восстановлении нарушенных равновесий.

В формировании подземных  минеральных вод участвуют процессы инфильтрации подземных вод, захоронения морских вод во время осадконакопления, вулканические и другие процессы. Факторы формирования состава и минерализации воды – процессы выщелачивания, растворения солей, катионного обмена, восстановления сульфатов и др.

В верхней части земной коры, до глубины 2000 м, находится 23,4 млн. км³ пресных и соленых подземных минеральных вод. Пресные воды располагаются до глубины 150-200 м, ниже они переходят в соленоватые воды и рассолы. По современному представлению, подземные минеральные воды своим происхождением в основном обязаны наземному Мировому океану, воды которого появились раньше подземных вод. Воды наземного океана размывали твердые горные породы, из которых слагались наружные части земной коры. В результате этого образовались рыхлые осадочные части земной коры, которые затем стали своеобразным вместилищем, хранилищем для таких седиментальных подземных вод.

В целях  курортного использования  выявляют месторождения подземных  минеральных вод, которые по составу, температуре и другим показателям отвечают установленным нормам, а по  геолого-гидрологическим и технико-экономическим показателям могут быть объектом эксплуатации.

В античные времена греки  сооружали у целебных источников святилища, посвященные богу Асклепию (римляне в подобных же местах возводили храмы в честь Эскулапа) - покровителю медицины. В Греции археологи обнаружили развалины древней водолечебницы, построенной примерно в VI веке до н.э. Остатки древних бань встречаются и у нас на Кавказе, где не только купались, но и лечились минеральными водами. От поколения к поколению передавались устные предания о чудодейственных свойствах вод, бьющих здесь из-под земли.

История изучения и использования  минеральных вод России связана  с именем Петра I, 285 лет назад повелевшего своим указом искать в России ключевые воды. По его приказу на Марциальных (железистых) водах в Олонецкой губернии в Карелии был построен первый водолечебный курорт в России. В 1803 г. Александром I было признано государственное значение кавказских минеральных вод и началось изучение их целебных свойств. В 1825 г. была опубликована работа русского химика Г. И. Гесса, изучавшего химический состав и действие российских целебных вод.

Минеральная вода лучше усваивается организмом, а попадая в желудок, реагирует с желудочным соком, выделяет углекислоту и стимулирует секреторную деятельность желудка. Повышается аппетит и настроение. Вот почему у тех же французов на обеденном столе рядом с хлебом обязательно стоит бутылочка с водой.

Люди часто увлекаются употреблением минеральной воды, не учитывая, что в ее состав входит свой неповторимый набор химических элементов, что и определяет ее пользу или вред. Большинство любителей минеральной воды пьют ее из-за наличия углекислого газа в ней. Особенно ею увлекаются страдающие от повышенной кислотности и гурманы, покупая любую минеральную воду без разбора - что есть в этот момент в продаже, не думая, что данная минеральная вода вредна для его организма и не для той болезни, которой страдает больной. Минеральная вода предназначена только для лечебных целей и может нанести вред организму, особенно детскому.

Минеральная вода отличается от пресных вод значительной минерализацией: от 0,1% (1 г твердых  веществ в 1 л воды) до 5% (50 г твердых  веществ в 1 л воды). Вода из источников относится к группе минеральных и при меньшей минерализации, чем 0,1%-й величине сухого остатка, если в ней содержится известное количество специфических элементов, имеющих лечебное значение, к примеру, йод, бром, литий, мышьяк и др.

Питье минеральных  вод способствует устранению или  смягчению болезненных расстройств  и улучшению функций отдельных  органов и систем. Такое лечение  эффективнее всего при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а именно: при хронических гастритах, гастродуоденитах, язвенной болезни, энтеритах, колитах, энтероколитах, хронических гепатитах, ангиохолитах, холециститах, желчно-каменной болезни, хронических панкреатитах и др.

Минеральные воды могут вводиться внутрь через  рот, через прямую кишку и редко  — парэнтерально (подкожно, внутримышечно и даже внутривенно). Наряду с питьем минеральные воды, в целях усиления лечебного эффекта применяются промывание и орошение желудка, введение минеральной воды непосредственно в прямую кишку, трансдуоденальное промывание кишечника, клизмы из минеральной воды, капельные клизмы, кишечные ванны, си фонные и подводные промывания кишечника и т. п. Все эти методы чаще всего комбинируются с питьевым лечением.

Питьевые минеральные  воды — как правило, подземные (известны также талые, искусственные и др.) воды, которые характеризуются наличием определённых солей и других химических соединений. В зависимости от температуры, выделяют холодные, тёплые и горячие минеральные воды. Некоторые минеральные воды обладают природной радиоактивностью. Отличием минеральной воды от обычной питьевой является более высокий уровень минерализации — порядка 1 г/л.

Минеральные озера и  грязи, подземные минеральные воды с их отложениями составляют гидроминеральные ресурсы нашей планеты. На базе разведанных месторождений минеральных вод построены курорты, санатории, здравницы, заводы по разливу минеральной воды, извлечению из нее полезных компонентов, добыче солей и т.д.

Лечебные свойства природных  вод нередко бывают обусловлены  присутствием в них в небольшом количестве таких компонентов, которые оказывают на организм человека терапевтическое активное «специфическое» влияние и способствует исцелению от недугов. Эти вещества получили название физиологически активных или специфических (I,Br и др.). В некоторых случаях лечебное воздействие на организм человека оказывают заключенные в воде органические вещества (вода «Нафтуся»).

Среди естественных, природных физических факторов весьма ценными лечебными  свойствами обладают минеральные воды. Изучением лечебного действия минеральных вод занимается специальный раздел физиотерапии, который называется бальнеологией. С лечебной целью минеральные воды применяются для ванн, орошений, спринцеваний, ингаляций, а также для питья. Внутреннее применение минеральных вод является одним из старейших методов лечения ряда заболеваний. Особенно широкое развитие этот метод получил в XIX веке, когда минеральные воды стали разливать в бутылки и применять не только на курортах, но и во вне-курортных условиях. Лечебное действие, минеральных вод признавали такие выдающиеся врачи прошлого столетия, как С. П. Боткин, Г. А. Захарьин, А. А. Остроумов и др. Один из основоположников русской терапевтической клиники проф. Г. А. Захарьин придавал исключительно большое значение отечественным минеральным водам и энергично пропагандировал их внутреннее применение. В одной из своих лекций он говорил: «Сколько раз приходилось мне видеть излечение больных катаром желудка, запорами, желчными камнями и почечным песком, подолгу и безуспешно применявших... порошки, правильным употреблением минеральной воды». Однако подавляющее большинство больных, которым врачи рекомендуют прием минеральных вод в домашних условиях, не знакомы с их действием и методикой применения. Это порой отрицательно сказывается на результатах лечения. К лечебным минеральным водам относятся такие природные воды, которые содержат в повышенных концентрациях различные минеральные (реже, органические) вещества и газы или обладают какими-либо специфическими физическими свойствами (радиоактивность, температура, реакция среды), благодаря которым они могут оказывать на организм человека лечебное действие, в той или иной степени отличающееся от действия пресной воды. Лечебные минеральные воды являются продуктом сложного геохимического процесса, происходящего в глубоких недрах земли. В образовании этих вод принимает участие как атмосферная вода, выпадающая на поверхность суши в виде осадков, так и вода, образующаяся в глубоких слоях земли в результате распада горных пород, происходящего при высоких температурах. Проходя в недрах земли иногда довольно далекий подземный путь, эти воды выщелачивают разнообразные горные породы, обогащаются солями, насыщаются газами и приобретают характерные свойства, отличающие их от пресных вод. 

На разных этапах геологического изучения минеральных вод высказывалось мнение об их необычной природе и глубинном происхождении. Но мнение постепенно рассеялось. Действительно, некоторые минеральные воды, особенно термальные, формируются на больших глубинах. Но часто встречаются не менее ценные минеральные источники, связанные с верхними водоносными горизонтами до грунтовых вод включительно – некоторые сероводородные, железистые, радоновые воды.

ГЛАВА II   ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕЧЕБНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

Формирование минеральных вод является чрезвычайно сложным и длительным процессом. Они образуются преимущественно в областях активной тектонической деятельности, в разнообразных термодинамических и геохимических условиях.

Источниками их питания служат поверхностные воды, просачивающиеся вглубь земли и так называемые, ювенальные (первозданные) воды, выделяющиеся из магмы при ее вторжениях в литосферу. При циркуляции воды в горных породах происходят существенные изменения ее химического состава и свойств, глубокая ее метаморфизация. Характер и направление этих изменений определяются, прежде всего, геологической ситуацией, поэтому важно знать, как можно полнее, геологическое строение и гидрогеологические условия каждого месторождения минеральных вод. В зависимости от условий воды выходят на поверхность в виде минеральных источников или искусственно выводятся из недр буровыми скважинами.

Формирование подземных минеральных  вод тесно связано с геологическим  прошлым Земли, со строением и  составом горных пород в разных частях земной коры. Подземные минеральные воды являются продуктом сложного геохимического процесса, происходящего в недрах Земли, По современному представлению, подземные минеральные воды своим происхождением в основном обязаны наземному Мировому океану, воды которого появились раньше подземных вод. Воды наземного океана . размывали твердые горные породы, из которых слагались наружные части земной коры. В результате этого образовались рыхлые осадочные части земной коры (пески, илы, глины и др.), которые затем стали своеобразным вместилищем, хранилищем для таких седиментальных подземных вод. Такой путь формирования подземных вод наблюдается и сейчас [Карцев А. А., Вагин С. Б., 1973].

Имеется и другой путь образования  подземных вод, также связанный  с водами Мирового океана; это процесс  всасывания, инфильтрации воды .в землю из атмосферы. В природе беспрерывно совершается круговорот воды, в результате которого все водные ресурсы планеты, где бы они ни находились (в атмосфере, океане, земной коре, биосфере), объединяются в единую физическую систему. С поверхности Мирового океана ежегодно испаряется слой воды толщиной около 1 м. Эта вода в виде пара переносится воздушными течениями на сушу, поднимается вверх, где температура ниже, чем у поверхности Земли, конденсируется и превращается в облака, состоящие из водяных капелек или ледяных кристаллов. Из облаков вода в виде осадков (дождя, снега, града и др.) выпадает на поверхность суши. Эти выпавшие воды просачиваются в почву и проходят в поверхностных слоях Земли довольно длинный путь, растворяя разнообразные горные породы, обогащаясь различными минеральными, органическими веществами, насыщаясь газами и превращаясь в минеральные воды. В зависимости от рельефа почвы и расположения водоупорных слоев (глина, монолитные скальные породы) вода выходит на поверхность Земли в виде источника. Воды, образующиеся таким путем, называются поверхностными или блуждающими.